Una macchina per il rivestimento sotto vuoto, nota anche come macchina per la deposizione di film sottile, è un dispositivo utilizzato per applicare uno strato sottile e uniforme di rivestimento sulla superficie di un substrato.
Questo processo viene eseguito in una camera a vuoto per creare un ambiente a pressione sub-atmosferica.
Il processo di rivestimento sotto vuoto prevede l'uso di tecniche di deposizione fisica o chimica da vapore.
La deposizione fisica da vapore (PVD) è un metodo in cui il materiale di rivestimento passa da una fase condensata a una fase gassosa e poi di nuovo a una fase condensata per formare un film sottile.
I processi PVD più comuni comprendono la deposizione per polverizzazione e l'evaporazione sotto vuoto.
9 Componenti essenziali di una macchina per il rivestimento sottovuoto
1. Camera a vuoto e apparecchiatura di rivestimento
La camera è generalmente realizzata in acciaio inossidabile ed è progettata per resistere all'ambiente sotto vuoto.
È dotata di interfacce flangiate ed è il luogo in cui avviene il processo di rivestimento.
2. Parte di ottenimento del vuoto
Questa parte è responsabile della creazione e del mantenimento del vuoto all'interno della camera.
Comporta l'uso di varie pompe, come pompe meccaniche, pompe a radici e sistemi di pompe molecolari, per raggiungere il livello di vuoto desiderato.
3. Parte di misurazione del vuoto
Questa parte comprende diversi tipi di vuotometri utilizzati per misurare la pressione all'interno della camera da vuoto.
Principi e requisiti diversi dettano l'uso di vari misuratori di vuoto, come termocoppie, misuratori a ionizzazione e misuratori Pirani.
4. Parte di alimentazione
Il componente di alimentazione fornisce l'energia elettrica necessaria per il processo di rivestimento.
Nelle macchine per il rivestimento sottovuoto si utilizzano comunemente alimentatori mirati, come quelli a corrente continua, a radiofrequenza, a impulsi e IF.
5. Sistema di ingresso del gas di processo
I gas di processo, come argon, kripton, azoto, acetilene, metano, idrogeno e ossigeno, vengono forniti alla camera da vuoto attraverso un sistema che comprende bombole di gas, valvole di riduzione della pressione, misuratori di flusso e valvole a solenoide.
Questo sistema consente un controllo preciso del flusso di gas durante il processo di rivestimento.
6. Parte di trasmissione meccanica
Per garantire uno spessore uniforme del rivestimento, il substrato e i materiali di rivestimento devono subire diverse rotazioni durante il processo di rivestimento.
Questa parte comprende i meccanismi di rotazione della tavola portapezzi, della tavola portante e del pezzo stesso.
7. Riscaldamento e misurazione della temperatura
Gli elementi riscaldanti sono utilizzati per riscaldare il substrato o i materiali di rivestimento per raggiungere la temperatura desiderata.
Le termocoppie sono utilizzate per misurare e controllare la temperatura durante il processo di rivestimento.
8. Sorgente di evaporazione ionica e sputtering
Queste sorgenti sono utilizzate per generare il materiale di rivestimento in forma evaporata o sputata.
La placcatura ad arco multiplo utilizza in genere bersagli rotondi o rettangolari, mentre lo sputtering magnetronico impiega catodi di sputtering rettangolari o cilindrici.
9. Sistema di raffreddamento ad acqua
Per evitare il surriscaldamento dei componenti, nella macchina per il rivestimento sottovuoto è incorporato un sistema di raffreddamento ad acqua.
Questo sistema comprende tipicamente una torre di acqua fredda, una macchina per l'acqua ghiacciata e una pompa dell'acqua.
Le macchine di rivestimento sottovuoto sono ampiamente utilizzate in vari settori, tra cui stoviglie, arredamento, materiali da costruzione, prodotti elettronici e imballaggi.
Forniscono vantaggi funzionali ed estetici ai prodotti, migliorandone le prestazioni e l'aspetto.
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Possono inoltre essere personalizzate per adattarsi a substrati di diverse dimensioni e forme.
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